Ионный обмен термодинамика

Основное содержание учебника составляют разделы, которые, судя по монографиям и периодической литературе, наиболее необходимы биологам. Прежде всего это основы термодинамики и химическое равновесие, физическая химия растворов неэлектролитов и электролитов, учение о пограничных потенциалах и электродвижущих силах, химическая кинетика и катализ. В дополнение к традиционному изложению этих разделов приведено описание некоторых специфических приложений физической химии, важных для биологии. Так, кратко рассмотрены свойства полиэлектролитов, ионный обмен, мембранное равновесие и мембранные потенциалы, ионоселективные электроды, основы хроматографии и экстракции. [c.3]

Физико-химические Г. п. связаны с растворением, ионным обменом, сорбцией, диффузией, радиоактивным распадом и др. Для их изучения большое значение приобрели методы хим. термодинамики и кинетики. С этими Г. п. связана кристаллизация изверженных пород из магмы, образование руд из термальных вод, осаждение солей в озерах и т.д. [c.521]

Термодинамика ионного обмени 519 [c.519]

Успешно развиваются теоретические и экспериментальные исследования по термодинамике многокомпонентных систем, по фазовым равновесиям при высоких давлениях, по теории кислот и оснований, по ионному обмену, по комплексообразованию и сольватации в растворах электролитов, по физико-химическим основам перегонки и ректификации, изучается связь равновесных и неравновесных свойств растворов с их структурой. [c.291]

Теоретические и экспериментальные исследования по равновесию ионного обмена на природных объектах [8—10, 17—40, 109—1321 касались в основном обмена ионов на почвах ж минералах. Не останавливаясь на ранних работах по ионному обмену на минералах, опубликованных еще в прошлом веке (работы Уэя, Лемберга и др.), рассмотрим ионный обмен на почвах. Особенности ионного обмена на почвах связаны с наличием органического поглощающего комплекса почв [41]. Однако термодинамика обычно рассматривает процессы ионного обмена независимо от механизма связы-вания ионов. Поэтому теоретические представления, касающиеся равновесия ионного обмена па почвах, могут быть распространены на ионный обмен в горных породах. [c.64]

Значительная часть фундаментальных работ по ионному обмену посвящена равновесию и термодинамике процесса гораздо меньше внимания уделено кинетике ионного обмена. В результате этого теория ионообменной кинетики находится в зачаточном состоянии, причем количественная оценка возможна лишь для идеальных систем простейшего типа. Тем не менее основные положения кинетики ионного обмена разработаны достаточно хорошо. Теории, предложенные в последнее время для простых систем, удовлетворительно подтверждаются экспериментальными результатами. Это дает основание автору наряду с описанием современного состояния вопроса попытаться сделать прогноз относительно поведения более или менее сложных систем, подробно пока еще не исследованных. [c.281]

Как и при комплексообразовании в растворе, термодинамика процесса комплексообразования с. участием комплекситов может быть оценена по влиянию температуры на константу равновесия реакции комплексообразования и прямыми калориметрическими измерениями. Определить термодинамические функции прямыми калориметрическими измерениями весьма сложно. Это связано с тем, что процесс комплексообразования сопровождается ионным обменом, гидролизом ионизированных [c.141]

В первой части книги авторы попытались дать систематическое, строгое и критическое изложение современного состояния термодинамики ионного обмена. В известных монографиях по ионному обмену вопросы термодинамики, как правило, изложены слишком бегло и не всегда строго. В журнальной же литературе рассматриваемые вопросы излагаются в форме, трудно доступной для читателя, в отрыве друг от друга и часто с неточностями. [c.10]

В заключение отметим важность проверки строгости термодинамического описания системы приведенным методом, а также правильности используемых экспериментальных данных. Одним из критериев, способствующих такой проверке, может быть постоянство значений константы обмена для разных путей интегрирования (например, при разных ионных силах раствора). По-видимому, возможно распространение на ионный обмен и некоторых других критериев, используемых в термодинамике растворов для оценки правильности расчета коэффициентов активности [209]. [c.141]

Сборник наряду с обзорами содержит материалы теоретического и экспериментального исследования химических взаимодействий, протекающих в окислительно-восстановительных системах различного типа (растворы ионов металла в двух степенях окисления, органические и металлоорганические окислительно-восстановительные системы, ион металла — металл, твердые и жидкие редокситы). Основное внимание уделяется термодинамике и кинетике комплексообразования, протолитическим процессам, ионному обмену. [c.376]

Б. Физическая химия. Общие вопросы. Некоторые вопросы субатомного строения вещества. Превращения ядер. Атом. Молекула. Химическая связь. Молекулярные спектры. Кристаллы. Газы. Жидкости. Аморфные тела. Радиохимия. Изотопы. Термодинамика. Термохимия. Равновесия. Фазовые переходы. Физико-химический анализ. Кинетика. Горение. Взрывы. Топохимия. Катализ. Радиационная химия. Фотохимия. Теория фотографического процесса. Растворы. Теория кислот и оснований. Электрохимия. Поверхностные явления. Адсорбция. Хроматография. Ионный обмен. Химия коллоидов. Дисперсное состояние. [c.29]

Вышеприведенное уравнение было распространено на ионы с неодинаковой валентностью [134], а в самое последнее время некоторые авторы [302] установили аналогию между ионным обменом и равновесием при адсорбции смеси газов на поверхности, применив при анализе методы статистической термодинамики [174,215]. В случае ряда индивидуальных ионов Л, 5, С,. .. с валентностями Г1, Гг, Гз, Г4,. .. обмен для пары А—В выражается формулой [c.21]

Термодинамика неполного обмена при сорбции комплексов металлов анионитами /Борин Л.1. - Вкн. Ионный обмен и ионометрия. Л., 1982, вып.З, с. 13-21. Библиогр. - 13 назв. [c.226]

Уникальные кристаллохимические особенности цеолитов, обуславливающие их сорбционные, каталитические и молекулярно-ситовые свойства, ПОЗВОЛЯЮТ широко использовать цеолиты в различных технологических областях катализе, ИОННОМ обмене, контроле загрязнения окружающей среды, сельском хозяйстве. Природные цеолиты, несмотря на их низкую чистоту по сравнению с синтетическими, широко применяются благодаря своей низкой себестоимости и обширным запасам. В связи с этим определение фундаментальных термохимических характеристик цеолитов, таких как энтальпии дегидратации, образования, теплоемкость, энтропия и энтальпии фазовых превращений, является одной из актуальных задач современной термодинамики минералов. Изучение поведения цеолитов при нагревании также имеет существенное значение, поскольку именно в дегидратированном состоянии они проявляют многие свои полезные свойства. Термическая стабильность цеолитов определяется в значительной степени отношением Si/Al, составом обменных катионов, топологией каркаса. [c.5]

При контакте с растворителем ионит набухает. Это свойство особенно характерно для синтетических ионообменных смол. Обмен ионами в набухающем ионите характеризуется с точки зрения термодинамики изменением свободной энергии в результате переноса ионов В+ из раствора в ионит, связывания его с фиксированным ионом и эквивалентного переноса ионов А+ из ионита в раствор. Кроме того, изменение свободной энергии связано с переносом некоторого количества растворителя из раствора в ионит и обратно. В этом случае изменение свободной энергии АГ для обмена 1 мэкв [c.103]

Состояние вещества определяется его структурой и характером взаимодействия, между его частицами (атомами, молекулами или ионами), что позволяет объяснить все механические, многие физические и некоторые физико-химические свойства реально существующих материалов. Законы, которым подчиняются совокупности химических частиц и от которых зависит состояние тела, рассматривает термодинамика — наука, изучающая взаимопревращение разных форм энергии и ее обмен между системой и внещней средой, а также энергетические эффекты и возможность самопроизвольного протекания различных процессов. [c.80]

Следует проводить четкое различие между полной обменной емкостью, равновесной сорбцией и скоростью обмена. Полная емкость зависит от химического состава глины и для катионов уменьшается в таком порядке монтмориллонит>иллит>каолинит (см. табл. 3). Сорбция — равновесный процесс и зависит от термодинамики обмена, состава раствора и его концентрации в отличие от полной емкости сорбция зависит от выбранного катиона и катионной формы глины, с которой он находится в равновесии. Скорость обмена — кинетическая характеристика и зависит от величины поверхности твердого вещества и скорости диффузии катионов из раствора в твердое вещество и наоборот. Благодаря тому что каолинит быстро диспергируется и обмен ионов протекает на поверхности частиц, а также вследствие слабого на- [c.32]

Кауко рассматривал реакции гидратации доменных шлаков с точки зрения термодинамики. Как показал предварительный расчет энтропии, эти шлаки характеризуются значительной свободной энергией гидратации. Процессы растворения, кристаллизации и диффузии при гидратации шлаков можно сравнить с медленно протекающими реакциями полисахаридов Стекловидная природа шлаков, согласно Кауко, прежде всего указывает на отсутствие внутреннего равно(весия. Первая реакция шлака с водой представляет собой ионный обмен между Н + и подвижными катионами, помимо которого также происходит адсорбция щелочей. Последующие реакции превращают шлак в необратимые продукты, причем образуются хлопья кремневых гелей, а реакция гидроокиси кальция с кремнеземом приводит к усадке и твердению. [c.832]

Связь между потоками противоионов в сочетании с действием электрического поля усложняет уравнение из-за введения перекрестных коэффициентов из термодинамики необратимых процеЬсов [59]. Еще более серьезное затруднение заключается в том, что коионы в ионите нарушают, по крайней мере в некоторой степени выполнение условий, определяемых уравнениями (5) и (6). Таким образом, упрощенное решение с помощью только одного простого дифференциального уравнения оказывается недопустимым. Кроме того, ионный обмен может сопровождаться сорбцией или десорбцией растворителя, не оказывающих прямого действия на поток протиПоионов, по косвенно влияющих на скорости, так как эти процессы вызывают изменения размеров зерен ионита и подвижности ионов. При создании количественной теории ионообменной кинетики предстоит еще большая работа по выяснению влияния сорбции или десорбции растворителя, [c.296]

Б. Физическая химия. Общие вопросы. Теория строения молекул и химической связи. Экспериментальные исследования строения молекул. Кристаллохимия и кристаллография. Химия твердого тела. Газы. Жидкости. Аморф ные тела. Радиохимия. Изотопы. Термодинамика. Термо.лимия. Рав.човесия. Физико-химический анализ. Фазовые переходы. Кинетика. Горение. Взрывы. Топохимия. Катализ, Фотохимия. Радиационная химия. Теория фотографического процесса. Газовая электрохимия. Растворы. Теория кислот и оснований. Электрохимия. Поверхностные явления. Адсорбция. Хроматография. Ионный обмен. Химия коллоидов. Дисперсные системы. [c.33]

Б. Физическая химия общие вопросы теория строения молекул и химической связи исследования строения и свойств молекул и химической связи кристаллохимия и кристаллография химия твердого тела газы, жидкости, аморфные тела радиохимия, изотопы термодинамика, термохимия, равновесия, физико-химический анализ, фазовые переходы кинетика, горение, взрывы, то-похимия, катализ фотохимия, радиационная химия, газовая электрохимия и химия плазмы, теория фотографического процесса растворы, теория кислот и оснований электрохимия поверхностные явления, адсорбция, хроматография, ионный обмен химия коллоидов, дисперсные системы. [c.71]

Поглощение сильных электролитов. В равновесной ионообменной системе, а также в системе КА — раствор АХ (где ионный обмен отсутствует) электролит распределяется между фазами набухшего ионита (геля) и внешнего растЕора. В системах с разбавленным раствором электролита его концентрация в геле оказывается более низкой, чем во внешнем растворе происходит исключение (эксклю-зия) электролита из раствора, поглощенного смолой. Это явление (так называемое доннановское равновесие) объясняется положением термодинамики, согласно которому активности компонентов системы в равновесных фазах равны между собой. В данном случае должны быть равны произведения активностей ионов электролита в фазах геля и раствора. [c.23]

Толмачев А.И., Федоров B.A., Горшков В.И. Некоторые вопросы термодинамики ионного обмена. -В кн. Ионный обмен и хроматография. Рефераты и краткие сообщения Всесоюзной межвузовской научно-техн.конференции по хроматографии. Воронеж, Изд-во Воронежск.ун-та, 1965, с.б. [c.19]

Для исследования термодинамики твердофазных реакций с участием литий, натрий-, калий-, рубидий-, серебросодержащих соединений удобно использовать в качестве твердого электролита соответствующий р-глинозем, поскольку р-глиноземы, в частности серебряный р-глинозем [31], имеют более широкий температурный интервал применения по сравнению с обычно используемыми солевыми твердыми электролитами. Некоторые из указанных р-гли-ноземов легко получить из полиалюмината натрия ионным обменом [29]. Например, реакция [c.21]

Химия бинарных соединений кремния. Особенности их термодинамики, их реакции с водой и кислородом. Кремнезем, силикаты и алюмосиликаты как почвообразующие минералы. Особенности строения водонабухающих, способных к ионному обмену силикатов типа монтмориллонита. Их значение для плодородия почв. [c.332]

Грегор подошел к понятию избирательности с точки зрения термодинамики, объяснив ее разницей в давлении набухания и в молярных объемах ионов в смоле. Широкое применение нашла точка зрения Эйхорна, который рассматривал ионообменник как концентрированный раствор электролита, исходя из чего Бойд и Глюкауф успешно применили к ионному обмену учение об активности. Прежде чем перейти к более подробному рассмотрению этих под.ходов, следовало бы остановиться на некоторых понятиях. [c.158]

А. Т. Давыдов изучал ионный обмен в воде, в неводных и смешанных растворителях. Он исследовал термодинамику ионного обмена, закономерности полиионного обмена, зависимость величины сорбции и энергии обмена ионов от температуры, дал оценку точности определения констант ионного обмена, исследовал статику ионообменной сорбции анионов, выяснил влияние амфотерных растворителей на сорбируемость разновалентных ионов (спирт, диоксан), влияние химических свойств растворителей, их кислотности и основности на обмен противоионов (уксусная кислота, этиловый спирт, диметилформамид, пиридин, муравьиная кислота), обмен [c.71]

При обмене ионов на ненабухающих ионитах, когда в процессе обмена не происходит изменения объема твердой фазы, т. е. АФ =0, уравнения (II. 20) и (II. 21) превращаются в уравнение Б, П. Никольского — автора теории ионного обмена, основанной на термодинамике и статистической механике [47] [c.85]

С увеличением концентрации электролита возникает необходимость учитывать и некулоновскую часть межионного взаимод., для чего прибегают к нек-рым моделям. При этом наряду с индукционным, дисперсионным, обменным и др. видами межчастичных взаимод. некулоновский потенвдал учитывает сольватац. эффекты, связанные с влиянием р-ри-теля. В частности, учет некулоновской части взаимод. стабилизирует уменьшение коэф. активности иоиов с концентрацией и может объяснить их увеличение, наблюдаемое экспериментально. Наипростейшей ионной моделью Р. э. является модель заряженных твердых сфер (т. наз. примитивная модель). Первые попытки описания примитивной модели были выполнены в рамках теории Дебая - Хюккеля (второе приближение). Более корректно учет размера ионов и неку-лоновского взаимод. осуществляется на основе методов статистич. термодинамики (см. Жидкость). [c.192]

Понятие Т., сформулированное для равновесного состояния системы в целом, используется и для характеристики локального термодинамич. равновесия, еслн система в целом неравновесна и ее Т. рассматривается как непрерывная ф-ция координат и времени. При локальном термодинамич. равновесии малые элементы объема приближенно рассматриваются как равновесные, обладающие каждый своей Т., и учитьтается обмен энергией (энтропией) между ними. Локальное термодинамич. равновесие-одно из осн. понятий термодинамики необратимых процессов. В ряде физ. задач неравновесная система м.б. разбита на подсистемы, в к-рых время установления термич. равновесия много меньше времени достижения равновесия системой в целом. Подобная ситуация м. б. охарактеризована тем, что каждой из подсистем соотносится своя Т., отличная от Т. других подсистем. Напр., в полухфоводниках Т. электронов проводимости в сильном электрич. поле много выше Т. решетки в плазме отдельно рассматривают Т. электронов и Т. ионов. [c.519]

Применение. Методом ЭПР можно определять концентрацию и идентифицировать парамагн. частицы в любом агрегатном состоянии, что незаменимо для исследования кинетики и механизма процессов, происходящих с их участием. Спектроскопия ЭПР применяется в радиационной химии, фотохимии, катализе, в изучении процессов окисления и горения, строения и реакционной способности орг. своб. радикалов и ион-радикалов, полимерных систем с сопряженными связями. Методом ЭПР решается широкий круг струк-турно-динамич. задач. Детальное исследование спектров ЭПР парамагн. ионов d- и /-элементов позволяет определить валентное состояние иона, найти симметрию кристаллич. Поля, количественно изучать кинетику и термодинамику многоступенчатых процессов комплексообразования ионов. Динамич. эффекты в спектрах ЭПР, проявляющиеся в специфич. уши-рении отдельных компонент СТС, обусловленном модуляцией величины констант СТВ за счет внутри- и межмол. хим. р-ций, позволяют количественно исследовать эти р-ции, напр, электронный обмен между ион-р калами и исходными молекулами типа + А. < А + Д , лигандный обмен типа LK + L + L, внутримол. процессы вращения отдельных фрагментов в радикалах, конформац. вырожденные переходы, внутримол. процессы перемещения атомов или Фупп атомов в радикалах и т. д. [c.450]

Проблемы, как сорбция ионов осадками, электрофоретические свойства суспензий, диффузия ионов в кристаллах, изотопный обмен в гетерогенных системах и многие вопросы, относящиеся к области структурной химии. Кроме того, для многих ненабухающих трехмерных ионообменников с жесткой структурой теоретическая обработка данных по термодинамике и кинетике ионного обмена часто бывает намного проще, чем для органических смол, даже в тех случаях, когда стерические эффекты и ограниченная взаимная растворимость твердых фаз могут приводить к осложнениям. [c.8]

Теоретическое обоснование уравнения Къелланда было дано Баррером [246]. Применяя аппарат статистической термодинамики, Баррер описал следующую модель. При замещении в твердой фазе ионов В на ионы А энергетически выгодны расположения на соседних обменных центрах либо двух ионов А — А, либо А — В. Разность между энергией, отвечающей расположению двух ионов А на соседних обменных центрах, и энергией, отвечающей положению В — В и А — В (положения В — В и А — В принимаются энергетически равноценными) равна 2Ц7/г, где —величина, имеющая размерность энергии, а г — координационное число обменных мест в решетке (координация катион — катион). [c.192]